甲烷二氧化碳重整,也稱二氧化碳甲烷重整,是合理利用二氧化碳、甲烷,在催化劑作用下制備具有工業(yè)應(yīng)用價值合成氣的技術(shù),具有經(jīng)濟效應(yīng)、環(huán)保意義。
根據(jù)新思界產(chǎn)業(yè)研究中心發(fā)布的
《2024-2028年甲烷二氧化碳重整行業(yè)深度市場調(diào)研及投資策略建議報告》顯示,二氧化碳(CO2)與甲烷(CH4)進行反應(yīng),可生成一氧化碳(CO)與氫氣(H2),一氧化碳與氫氣合成氣是費托合成、羰基合成的重要原料。費托合成(F-T合成),一氧化碳氫氣合成氣在催化劑作用下合成烴或碳氫化合物的過程。羰基合成,一氧化碳氫氣合成氣在催化劑作用下與烯烴進行反應(yīng)生成脂肪醛的過程。這是甲烷二氧化碳重整技術(shù)的經(jīng)濟效應(yīng)。
溫室氣體會導(dǎo)致地球表面溫度升高,二氧化碳與甲烷均屬于溫室氣體。與氫氟碳化物、全氟碳化物等相比,二氧化碳造成溫室效應(yīng)的能力較低,但由于在大氣中含量大,其對全球變暖的影響最大。甲烷二氧化碳重整可以同時利用兩種溫室氣體,特別是可以消耗大量二氧化碳,實現(xiàn)“碳中和”。這是甲烷二氧化碳重整技術(shù)的環(huán)保意義。
甲烷二氧化碳重整反應(yīng)需要采用催化劑,這類催化劑主要由活性成分、載體、助劑等組成。其中,活性成分可以采用VIII族過渡金屬,包括非貴金屬,例如鎳(Ni)、鈷(Co),以及貴金屬,例如銠(Rh)、釕(Ru)。對比來看,貴金屬活性更高、抗積碳性更好,但資源稀少、價格高昂,非貴金屬中的鎳活性好、成本低,因此鎳基催化劑研究受到關(guān)注。
甲烷二氧化碳重整技術(shù)適用于煤化工領(lǐng)域。例如,煤制甲醇方面,每生產(chǎn)1噸的甲醇會排放出超過2.5噸的二氧化碳。我國煤炭資源豐富,而石油、天然氣資源較少,為保證能源安全,煤化工產(chǎn)業(yè)規(guī)模不斷擴大。在此背景下,二氧化碳排放量不斷增多,甲烷二氧化碳重整技術(shù)擁有廣闊發(fā)展前景。
我國政府大力推動甲烷二氧化碳重整行業(yè)發(fā)展,相關(guān)鼓勵支持政策陸續(xù)出臺,于2024年2月1日開始正式實施的新版《產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整指導(dǎo)目錄(2024年本)》中,將二氧化碳-甲烷重整列為鼓勵類項目。
新思界
行業(yè)分析人士表示,我國甲烷二氧化碳重整技術(shù)相關(guān)研究機構(gòu)主要有中國科學(xué)院上海高等研究院、中國科學(xué)院蘭州化物所、中國石油大學(xué)等。甲烷二氧化碳重整相關(guān)布局企業(yè)也在逐步增加,例如山西潞安集團煤制油基地搭建甲烷二氧化碳重整制合成氣裝置;中晉冶金科技有限公司利用甲烷二氧化碳重整制合成氣,用于30萬噸/年氣基直接還原鐵還原氣生產(chǎn)。